[发明专利]轮胎测试系统的测力轮组件

说明书

技术领域

本发明涉及检测力的测力轮组件。更具体地说，本发明涉及一种改进的测力轮组件，用一个轮胎均匀性测试机测量被测试轮胎施加的力。

背景技术

用于确定轮胎中是否存在不规则或者不均匀性的轮胎测试系统，已是本领域众所周知的技术。常规的轮胎测试系统通常把轮胎运到测试站，在测试站利用某些形式的夹盘组件啮合轮胎，并把轮胎充气到其正常压强。使轮胎在其正常转速下旋转，并用绕着平行于轮胎旋转轴的轴自由旋转测力轮接触该轮胎。测力轮主轴的相对两端配备有测力元件，测力元件沿着感兴趣的方向测量作用于测力轮上的作用力。精确地测量由轮胎施加的作用力，使得能够在力测量过程之后，精确地调节轮胎的均匀性，例如利用磨削设备除去轮胎上的多余材料，以修正制造过程中可能产生的任何不均匀性。

美国专利4,704,900号及4,805,125号中公开了上文描述的常规轮胎测试系统。在这些系统中，测力轮主轴配备有测力元件，并被固定在可移动的滑架上。滑架被连接到安放在螺旋轴内的滚珠丝杠上，螺旋轴由链条-链轮组件旋转，而链条-链轮组件由电动机和齿轮减速箱驱动。螺旋轴的旋转使滚珠丝杠和滑架滑向或者滑离被测试的轮胎，滑架沿着轮胎测试机的机架移动。伺服机构按照测力元件产生的力信号把滑架移动到要求的位置上。

尽管现有的轮胎测试系统，特别是与其一起使用的已知的测力轮组件，以一种可接受的方式测量轮胎的均匀性，但是仍然存在一些缺陷，因此，还有改进的余地。在常规的轮胎测试系统中，测力轮被可旋转地安装在C形滑架上，使测力轮的旋转轴穿过“C”的两个水平支柱。滑架的每个水平支柱的端部配备有连接测力轮主轴的支座结构。更具体地说，主轴被连接到滑架的每个水平支柱的侧面。这样，只能从滑架支柱的一侧接近主轴携带的测力元件。因此，只能从轮胎测试机的机架的一侧接近测力元件，因为水平的滑架支柱阻止从机架的另一侧接近测力元件。

考虑到测力元件的使用寿命有限，必须时常更换测力元件，以确保轮胎测试机的正常工作。现有的轮胎测试机中，鉴于接近测力元件的方式受限，妨碍了测力元件的替换，由于轮胎测试系统的中间结构或者放置轮胎测试机的环境，而导致本应从轮胎测试机的一侧替换测力元件变得很困难或者不可行。于是，需要有一种改进的测力轮组件，无论轮胎测试机怎样布局，它都能够容易地替换测力元件。

影响现有的测力轮组件工作的另一个缺陷和测力轮的结构有关。具体地说，常规的测力轮包括一个圆柱形壁(其外表面接触旋转的轮胎)和由多个薄板或辐条形肋条与圆柱形壁连接的轮毂。例如，一种常用的测力轮包括，在外壁和轮毂之间延伸的12个肋条。这种结构，有时会导致不能精确测量轮胎作用于测力轮上的力。此外，具有多个肋条的测力轮在使用中可能会遇到与谐波有关的问题。另外，类似于上面论述的现有测力轮，一般采用费用昂贵的铸造工艺，例如镁合金铸造形成，从而增大了轮胎测试机的成本。

此外，在常规的测力轮组件中，由安装在轮胎测试机机架上的电动机和齿轮箱，使滑架滑向和滑离旋转中的轮胎。安装在机架上的链轮及链条组件把电动机输出传递给螺旋组件，以移动滑架和测力轮。考虑到轮胎测试机是相当复杂的设备，链轮及链条组件增加了需要维修的部件，并增大了轮胎测试机发生故障的可能性。这样，配备链轮组件会增大轮胎测试机停机修理的可能性，从而对轮胎测试效率产生不利影响。

因此，需要提出一种改进的测力轮组件，该测力轮组件克服了常规的轮胎测试机的缺陷，提高维护及检修轮胎测试机的灵活性，简化轮胎测试机的总体结构，并且精确测量由轮胎产生的作用力。

发明概述

本发明提供了一种轮胎测试机使用的测力轮组件，用来确定轮胎的圆度、机构均匀性等是否合格。测力轮被可旋转地安装在滑架上，滑架可滑向或滑离正被测试的轮胎。旋转的轮胎接触测力轮的外表面，并且绕着从测力轮相对两端伸出的主轴旋转测力轮。主轴配备有有效地测量轮胎作用于测力轮上的作用力的测力元件。这样，由测力元件检测轮胎中的不均匀性，测力元件产生用于测量不均匀性的大小，位置等的电信号。轮胎测试机最好配备有用于除去多余的轮胎材料，调节轮胎的均匀性的适当装置，例如磨削机。